Catalizadores basados en óxidos de Ni-Co / Gamma Al2O3 para la deshidrogenación oxidativa del etano. Parte II: Estudio cinético

Mario Martin Hurtado Cotillo, Gino Picasso, Maria Del Rosario Sun Kou, José Manuel Nieto López

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Abstract

Los catalizadores basados en óxidos mixtos de Ni-Co soportados sobre G-Al2O3 (NiCo-y/G-Al2O3, y=0.00; 0.05; 0.10; 0.20) fueron sintetizados por precipitación con posterior impregnación para la deshidrogenación oxidativa del etano a etileno. Los catalizadores fueron caracterizados por difracción de rayos X (XRD), sorción de N2 (método BET), reducción a temperatura programada (TPR-H2), espectroscopia Láser Raman (LRS) y análisis termogravimétrico (TGA-O2). Asimismo, se caracterizaron por desorción a temperatura programada (TPD-O2). Estos resultados mostraron que la especie de oxígeno (O-, G) encargada de la selectividad a etileno está desplazada a 25 °C. Con el mejor catalizador en rendimiento a etileno (NiCo-0.05/G-Al2O3, 13%) se realizó un estudio cinético. La aplicación del modelo potencial (k[C2H6]m[O2]n) permitió determinar las órdenes de reacción, m = 0,14 y n = 0,91 y la energía de activación aparente, que fue 72.8 kJ/mol. Esto sugiere que el mecanismo probable de la reacción se produce en serie-paralelo. Por esta razón, se trabajó también con modelos mecanísticos como Mars-van Krevelen, Langmuir-Hinshelwood y Eley-Rideal. El modelo que mejor ajustó los datos fue el Langmuir-Hinshelwood, considerando un solo sitio activo. Finalmente, se realizó la respectiva simulación cinética del reactor integral de lecho fijo en condiciones isotérmicas y considerando un reactor de flujo pistón. Los resultados finales permitieron predecir las dependencias de la conversión y selectividad a etileno en función de la temperatura, con los cambios de las variables experimentales, como velocidad espacial, concentración inicial del sustrato, entre otros.
Original languageSpanish
Title of host publication28 Congreso Iberoamericano de Catálisis (CICat 2022)
Pages1-6
Number of pages6
StatePublished - 1 Jan 2023

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